MOŘSKÉ PROUDY: ZPŮSOB JEJICH VÝROBY, DRUHY, DŮSLEDKY, VÝZNAM - ŽIVOTNÍ PROSTŘEDÍ - 2025

Tyto proudy jsou masivní posun povrchových i hluboké vodě, způsobené větrem, Země je rotace, rozdíly v teplotě a slanosti. Mohou být mělké a hluboké, mělké se objevují v prvních 200 až 400 m hloubce. Hluboké proudy jsou ve větší hloubce.

Povrchní mořské proudy jsou vytvářeny tlakem vody větry a hlubokými proudy v důsledku rozdílů v teplotě a slanosti.

Hlavní mořské proudy na světě. Zdroj: Dr. Michael Pidwirny (viz http://www.physicalgeography.net) / Public domain

Mělký i hluboký proud se vzájemně doplňují a vytvářejí velký oceánský dopravní pás. Masy vody se tak pohybují v povrchových proudech, které jdou z rovníku do polárního kruhu a vracejí se v hlubokých proudech.

V případě hlubokých proudů se vracejí do rovníku a pokračují do Antarktidy přes všechny oceány. V Antarktidě míří na východ, překračují Indický oceán a odtud do Tichého oceánu, kde se teplé povrchové proudy pohybují na sever a vracejí se do Atlantiku.

Systémy mořských proudů tvoří takzvané oceánské gyry, kterými voda cirkuluje v oceánech planety. Existuje 5 hlavních gyrů, dva v Atlantském oceánu, dva v Tichém oceánu a jeden v Indickém oceánu.

Mezi nejvýznamnější proudy patří Mexický záliv, Las Agujas, východní Austrálie, Humboldt a středomořské proudy. Všechny mořské proudy plní důležité funkce v planetárním systému tím, že regulují klima, distribuují živiny a biologickou rozmanitost a usnadňují navigaci.

Jak se vytvářejí mořské proudy?

- Obecné podmínky oceánu

V oceánech je gradient povrchové teploty, kde je maximální teplota umístěna v Rudém moři s 36 ° C a minimální v Weddellském moři (Antarktida) s -2 ° C. Podobně je zde vertikální teplotní gradient, s teplými vodami v prvních 400 ma velmi studenou zónou pod 1800 metrů.

K dispozici je také gradient slanosti, s slanějšími vodami v oblastech s menšími srážkami, jako je Atlantik a méně slanými, kde prší více (Pacifik). Na druhé straně je menší slanost na pobřežích, kde řeky, které zásobují čerstvou vodou, proudí ve vztahu k moři.

Teplota a slanost ovlivňují hustotu vody; čím vyšší je teplota, tím nižší je hustota a čím vyšší je slanost, tím vyšší je hustota. Když však mořská voda zamrzne a vytvoří led, její hustota je větší než hustota tekuté vody.

- Coriolisův efekt

Země se otáčí na své ose na východ, což způsobuje zjevnou výchylku v jakémkoli objektu, který se pohybuje po jeho povrchu. Například projektil vypuštěný z rovníku do místa na Aljašce (na sever) přistane mírně vpravo od cíle.

Stejný jev ovlivňuje větry a mořské proudy a je znám jako Coriolisův efekt.

- Vývoj proudů

Povrchové proudy

Kvůli rozdílnému zahřívání Země, tam jsou teplé teploty blízko rovníku a chladný u pólů. Hmoty horkého vzduchu stoupají a vytvářejí vakuum, tj. Oblast nízkého tlaku.

Prostor ponechaný horkým vzduchem je tedy naplněn vzduchem z chladné oblasti (vysokotlaká zóna), která se tam pohybuje působením větru. Kromě toho Země ve svém rotačním pohybu způsobuje odstředivou sílu na rovníku, což způsobuje, že se voda pohybuje v této oblasti na sever a na jih.

Podobně jsou vody v blízkosti rovníku méně slané kvůli skutečnosti, že existuje více dešťů, které poskytují čerstvou vodu a ředí soli. Zatímco k pólu prší méně a velké procento vody je zamrzlé, takže koncentrace solí v kapalné vodě je vyšší.

Na druhé straně, u rovníku jsou vody teplejší kvůli vyššímu dopadu slunečního záření. To způsobuje, že se voda v této oblasti rozšiřuje a zvyšuje její hladinu nebo výšku.

Povrchové proudy v severním Atlantiku Gyre

Při analýze účinku těchto faktorů v severním Atlantiku je pozorováno, že se vytváří velký systém uzavřeného oběhu mořských proudů. Začíná to větry, které přicházejí od severovýchodu (obchodní větry) a způsobují povrchové mořské proudy.

Tyto severovýchodní proudy se při dosažení rovníku pohybují směrem na západ kvůli rotaci, počínaje západním pobřežím Afriky. Po dosažení Ameriky narazí rovníkový proud na nepřetržité pozemní překážky na sever.

Proud v severním Atlantiku. Zdroj: Goddard Space Flight CenterDerivativní práce MagentaGreen (verze SVG) / public domain

Přítomnost překážek plus odstředivá síla rovníku a rozdíl teploty mezi rovníkovou a polární vodou směrují proud na severovýchod. Proud zvyšuje svou rychlost, když cirkuluje v úzkých kanálech mezi karibskými ostrovy a Yucatanským kanálem.

Poté od Mexického zálivu pokračuje přes úžinu Floridy a posiluje se připojením k proudu Antil. Odtud pokračuje směrem na sever podél východního pobřeží Severní Ameriky a později na severovýchod.

Hluboké proudy v severním Atlantiku

Na své cestě na sever Gulf Stream ztrácí teplo a voda se vypařuje, stává se slanější a hustší, klesá a stává se hlubokým proudem. Později, když dosáhne severní severoevropské pozemní překážky, se rozdělí a jedna větev pokračuje na sever, pak se otočí na západ, zatímco druhá pokračuje na jih a vrací se k rovníku.

Uzavření severoatlantického gyru

Pobočka proudů severoatlantického žira, která se srazí se západní Evropou, míří na jih a tvoří Kanárský proud. Do tohoto procesu jsou začleněny proudy Středozemního moře na západ, které přispívají velkým množstvím solí k Atlantickému oceánu.

Podobně i obchodní větry tlačí vody afrického pobřeží na západ a dokončují severoatlantickou zatáčku.

Severoatlantický subpolar Gyre

Aktuální směr na sever tvoří severoatlantický subpolar Gyre, západ se setkává se Severní Amerikou. Zde se vytváří chladný a hluboký labradorský proud, který směřuje na jih.

Tento Labradorský oceánský potok prochází pod Gulf Stream opačným směrem. Pohyb těchto proudů je dán rozdíly v teplotě a koncentraci solného roztoku (termohalinové proudy).

Velký ocelový dopravní pás

Sada termohalinových proudů tvoří systém proudů, který cirkuluje pod povrchovými proudy a tvoří velký oceánský dopravní pás. Je to systém studených a hlubokých proudů, který vede ze severního Atlantiku do Antarktidy.

Oceánský dopravní pás. Zdroj: Avsa / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)

V Antarktidě proudy proudí na východ a když míjí Austrálii, míří k severnímu Pacifiku. V tomto procesu se vody ohřívají, takže stoupají, když se dostanou do severního Pacifiku. Poté se vracejí do Atlantiku ve formě teplého povrchového proudu, procházejí Indickým oceánem a spojují se s oceánskými gyry.

Druhy oceánských proudů

Existují dva základní typy oceánských proudů, které jsou definovány faktory, které je vedou k jejich vzniku, a oceánskou úrovní, kterou cirkulují.

Mělké a hluboké mořské proudy. Zdroj: Thomas Splettstoesser / Public domain

Povrchové mořské proudy

Tyto proudy se vyskytují v prvních 400-600 m hlubinách moře a jsou způsobeny větry a rotací Země. Obsahují 10% hmotnosti vody v oceánech.

Hluboké mořské proudy

Hluboké proudy se vyskytují pod hloubkou 600 ma vytlačují 90% hmotnosti mořské vody. Tyto proudy se nazývají cirkulace termohalinem, protože jsou způsobeny rozdíly v teplotě vody („termo“) a koncentraci soli („haline“).

Hlavní oceánské proudy

Hlavní mořské proudy na světě. Mariiana QM / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)

Oceánské gyry

Podle vzoru větru a působením rotace Země tvoří mořské proudy kruhové systémy proudů zvané oceánské gyry. Existuje 6 hlavních tahů:

• Severoatlantický gyre
• Jižní Atlantik gyre
• Severní Pacifik Gyre
• Jižní Pacifik Giro
• Přelom Indického oceánu
• Antarktida se točí

Každá zatáčka je tvořena různými proudy, z nichž proud západní hranice každého zatáčky směřuje k odpovídajícímu pólu. Jinými slovy, severoatlantické a severní pacifické gyry jdou na severní pól a jižní atlantické, jižní pacifické a indické gyry jdou na jižní pól.

Oceánské gyry. Zdroj: NOAA / public domain

Proudy západní hranice každého gyru jsou nejsilnější, a proto proud Mexického zálivu odpovídá proudu severního Atlantiku a Kuroshio proudu proudu severního Pacifiku.

V jižním Atlantiku je nejsilnějším proudem Brazílie a v jižním Pacifiku východní Austrálie. V Giro del Indico je proud Las Agujas, který vede podél východního pobřeží Afriky od severu k jihu.

Vezmeme-li jako příklad severoatlantický Gyre, zjistíme, že celý systém je tvořen čtyřmi proudy. V tomto Giro, kromě Gulf Stream na západě, je severoatlantický proud směřující na severovýchod.

Na východě je pak lokalizován proud Las Canarias, který směřuje na jihovýchod, a obvod se uzavírá severozápadním proudem na západ.

Proud Mexického zálivu

Tento proud je součástí severoatlantického gyru a je pojmenován, protože se narodil v Mexickém zálivu. Zde se povrchové vody zahřívají a rozšiřují a zvyšují hladinu moře ve srovnání s chladnějšími severními vodami.

Proto je proud generován od Perského zálivu na sever, kde voda ztratí spotřebu tepla a vytvoří severoatlantický proud.

Západní evropské podnebí

Gulf Stream výrazně přispívá k regulaci klimatu západní Evropy, a to díky teplu, které nese z Mexického zálivu. Toto teplo vypouštěné z Grónska je foukáno na kontinent pomocí západních větrů, které zmírňují kontinentální teploty.

Středomořský proud

Středozemní moře je téměř uzavřené povodí, s výjimkou 14,24 km širokého spojení s Atlantským oceánem přes Gibraltarskou úžinu. Toto moře ztrácí ročně asi 1 m vody odpařováním v teplých létech.

Spojení s Atlantikem a vytvářené proudy umožňují obnovit ztracenou vodu a okysličovat ji. Proudy ze Středozemního moře přispívají k potoku v Perském zálivu.

Slaný gradient

Slanost a teplota jsou základní faktory, které vytvářejí proud mezi Středozemním a Atlantickým oceánem. Ztráta vody odpařováním v uzavřené oblasti je slanost ve Středozemním moři vyšší než v Atlantickém oceánu za úžinou.

Voda s vyšším obsahem soli je hustší a klesá na dno a vytváří hluboký proud směrem k Atlantiku s nižší koncentrací solí. Na druhé straně je vrstva povrchové vody v Atlantiku teplejší než ve Středozemním moři a vytváří povrchový proud od Atlantiku do Středozemního moře.

Humboldtův proud

Je to povrchní proud studené vody, který cestuje z Antarktidy k rovníku podél jihoamerického tichomořského pobřeží. Vyplývá to ze vzestupu nebo vzestupu části studené vody hlubokého proudu jižního Pacifiku při kolizi s jihoamerickým pobřežím.

Je součástí subtropického žirafy v jižním Pacifiku a je zodpovědný za poskytování velkého množství živin pro pobřeží Chile, Peru a Ekvádoru.

Důsledky

Distribuce tepla a slanosti

Oceánské proudy teče z míst s teplejšími a slanějšími vodami do chladnějších oblastí s menší koncentrací solného roztoku. V tomto procesu pomáhají distribuovat okolní teplo a obsah soli v oceánech.

Dopad na klima

Přesunem masy teplé vody do chladných oblastí se proudy podílejí na regulaci zemského klimatu. Příkladem toho je zmírňující účinek okolní teploty Mexického zálivu v západní Evropě.

Pokud by tedy Gulf Stream přestal proudit, teplota západní Evropy by klesla průměrně o 6 ° C.

Hurikány

Mořské proudy přepravují teplo, odvádějí vlhkost odpařováním a vytvářejí kruhový pohyb v těsném vztahu s větry, které jsou příčinou hurikánů.

Výměna plynu

Mořská voda udržuje stálou plynnou výměnu s atmosférou, včetně vodní páry, kyslíku, dusíku a CO _2. Tato výměna je možná díky pohybu vody mořskými proudy, což přispívá k přerušení povrchového napětí.

Pobřežní modelování

Oceánské proudy vyvíjejí opotřebovací a tažnou sílu (erozi) na povrch mořského dna a pobřeží, přes které prochází. Tento erozivní účinek po tisíce let formuje mořské dno, podmořské pobřeží a pobřeží.

Distribuce živin a biologická rozmanitost

Na druhé straně mořské proudy s sebou nesou živiny i planktón, který je živí. To podmiňuje rozšíření mořské fauny, protože je koncentrována tam, kde je více jídla.

Plankton je pasivně odváděn povrchovými proudy a část živin se vysráží na dno, kde jsou přemístěny hlubokými proudy. Později se tyto živiny vracejí na povrch v takzvaných vyvýšeninách nebo mořských výchozích vod.

Přepětí nebo výchozy mořských vod

Hluboké proudy způsobují tzv. Vyvýšeniny nebo výběhy mořských vod. Je to vzestup studené hluboké vody na povrch, který nese živiny uložené v hlubokém oceánu.

Rostoucí mořské proudy. Zdroj: NASA / Public Domain

V oblastech, kde k tomu dochází, dochází k většímu vývoji populací fytoplanktonu, a tedy i ryb. Tyto oblasti se stávají důležitými rybolovnými oblastmi, jako je peruánské tichomořské pobřeží.

Koncentrace znečišťujících látek

Oceány čelí vážným problémům se znečištěním v důsledku lidské činnosti, která zahrnuje velké množství odpadu, zejména plastu. Mořské proudy nesou tento odpad a díky kruhovému vzoru povrchu jsou soustředěny v definovaných oblastech.

Tam vznikají tzv. Plastické ostrovy, které se vytvářejí soustředěním plastových fragmentů na velkých plochách uprostřed oceánských krůt.

Stejně tak kombinace povrchních mořských proudů s vlnami a tvarem pobřeží koncentruje odpad v určitých oblastech.

Význam pro ekosystémy a život na Zemi

Námořní migrace

Mnoho mořských druhů, jako jsou želvy, kytovci (velryby, delfíni) a ryby, používá oceánské proudy k dálkovým mořským migracím. Tyto proudy pomáhají definovat trasu, snižují cestovní energii a poskytují jídlo.

Dostupnost živin

Distribuce živin horizontálně i vertikálně v oceánech závisí na mořských proudech. To zase ovlivňuje populace fytoplanktonu, které jsou primárními výrobci a základem potravinových sítí.

Tam, kde jsou živiny, existují plankton a ryby, které se živí, stejně jako jiné druhy, které se živí rybami, jako jsou mořští ptáci.

Rybolov

Distribuce živin v oceánských proudech ovlivňuje dostupnost rybolovu pro lidi.

Dostupnost kyslíku

Mořské proudy mobilizací vody přispívají k jeho okysličení, které je nezbytné pro rozvoj vodního života.

Pozemské ekosystémy

Pobřežní a vnitrozemské ekosystémy jsou ovlivněny mořskými proudy do té míry, že regulují kontinentální klima.

Navegation

Mořské proudy umožnily rozvoj navigace lidmi a umožnily námořní cestování do vzdálených destinací. To umožnilo průzkum Země, rozšíření lidského druhu, obchod a ekonomický rozvoj obecně.

Faktory ovlivňující směr proudění

Směr, kterým se oceánské proudy ubírají, je ve světových oceánech vyjádřen pravidelně. Tento směr je určován několika faktory, jejichž silami jsou sluneční energie a gravitace Země a Měsíce.

Sluneční záření, atmosférický tlak a směr větru

Sluneční záření ovlivňuje směr oceánských proudů tím, že je příčinou větru. To je hlavní příčina vzniku povrchových proudů, které sledují směr větru.

Teplotní gradient a gravitace

Sluneční záření také ovlivňuje směr oceánských proudů zahříváním vody a jejím rozšiřováním. V důsledku toho voda zvyšuje objem a zvyšuje hladinu moře; s vyššími částmi oceánu (horké) než ostatní (studené).

To vytváří hladinový rozdíl, tj. Sklon, pohybující se vodou směrem k dolní části. Například v rovníku jsou teploty vysoké, a proto se voda rozšiřuje a určuje hladinu moře o 8 cm vyšší než v jiných oblastech.

Slaný gradient

Dalším faktorem, který ovlivňuje směr oceánských proudů, je rozdíl slanosti mezi různými oblastmi oceánu. Jak je voda slanější, její hustota se zvyšuje a klesá a hluboké proudy se pohybují v závislosti na gradientech teploty a slanosti.

Námořní a pobřežní reliéf

Tvar kontinentálního šelfu a pobřeží také ovlivňují směr mořských proudů. V případě povrchových proudů, které se táhnou podél pobřeží, ovlivňují jejich směr landformy.

Hluboké proudy dopadající na kontinentální šelf mohou trpět horizontálními i vertikálními odchylkami.

Rotace Země a Coriolisův efekt

Rotace Země ovlivňuje směr větru vytvářením odstředivé síly na rovníku a tlačením proudů směrem k pólu. Coriolisův efekt dále odvádí proudy doprava na severní polokouli a doleva na jižní polokouli.

Reference

1. Campbell, N. a Reece, J. (2009). Biologie. 8. vydání Pearson Benjamin / Cummings.
2. Castro, P. a Huber, ME (2007). Mořská biologie. 6. vydání McGraw-Hill.
3. Kelly, KA, Dickinson, S., McPhaden, MJ a Johnson, GC (2001). Oceánské proudy patrné v druzích větru. Geofyzikální výzkumný dopis.
4. Neumann, G. (1968). Oceánské proudy. Elsevier Publishing Company.
5. Pineda, V. (2004). Kapitola 7: Morfologie mořského dna a charakteristika pobřeží. In: Werlinger, C (Ed.). Mořská biologie a oceánografie: koncepce a procesy. Svazek I.
6. Prager, EJ And Earle, SS (2001). Oceány. McGraw-Hill.
7. Ulanski, S. (2012). Gulf Stream. Neuvěřitelný příběh řeky, která kříží moře. Turner Publications SL